【題目】如圖所示，長為a寬為b的矩形區(qū)域內(nèi)（包括邊界）有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外．0點(diǎn)有一粒子源，某時(shí)刻粒子源向磁場所在區(qū)域與磁場垂直的平面內(nèi)所有方向發(fā)射大量質(zhì)量為m電量為q的帶正電的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，最先從磁場上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，不計(jì)重力和粒子之間的相互作用，則（ ）

A.粒子速度大小為

B.粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為3b

C.a的長度為（+1）b

D.最后從磁場中飛出的粒子一定從上邊界的中點(diǎn)飛出

【答案】

【解析】

試題分析：根據(jù)左手定則可知，粒子在磁場中受到的洛倫茲力的方向向右，將向右偏轉(zhuǎn)．結(jié)合運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，粒子向上的分速度越大，則越早從上邊界飛出．所以最早從上邊界飛出的粒子進(jìn)入磁場的方向是豎直向上的．又由題最先從磁場上邊界射出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，根據(jù)：，則粒子偏轉(zhuǎn)的角度：．做出這種情況下粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1，由圖中幾何關(guān)系可知：

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，即：所以：．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；

C、D、粒子的入射的方向在90°的范圍以內(nèi)，又r=2b，所以粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡不會(huì)超過半個(gè)圓，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不超過半個(gè)周期，由可知，軌跡的圓心角越大，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長，而圓心角越大，對應(yīng)的弦長越長，所以粒子運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間的軌跡，弦長也最長．所以最后射出磁場的粒子一定是從磁場的右邊射出，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，畫出運(yùn)動(dòng)的最長軌跡如圖2，則：

所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為，則偏轉(zhuǎn)角等于90°，γ=90°﹣β=30°，由幾何關(guān)系可得：．故C正確，D錯(cuò)誤．故選：C

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在第Ⅳ象限內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。P點(diǎn)是x軸上的一點(diǎn)，橫坐標(biāo)為x0�，F(xiàn)在原點(diǎn)O處放置一粒子放射源，能沿xOy平面，以與x軸成45°角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點(diǎn)，第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過P點(diǎn)，不計(jì)粒子重力。求

（1）粒子的比荷；

（2）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的路程和時(shí)間。

（3）若全部撤去兩個(gè)象限的磁場，代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強(qiáng)電場（圖中沒有畫出），也能使粒子通過P點(diǎn)，求滿足條件的電場的場強(qiáng)大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為2m平板車C，在車上的左端放有一質(zhì)量為m的小木塊B，在小車的左邊緊靠著一個(gè)固定在豎直平面內(nèi)、半徑為r的光滑圓形軌道，軌道底端的切線水平且與小車的上表面相平。現(xiàn)有一塊質(zhì)量也為m的小木塊A從圖中圓形軌道的位置處由靜止釋放，然后，滑行到車上立即與小木塊B發(fā)生碰撞，碰撞后兩木塊立即粘在一起向右在動(dòng)摩擦因數(shù)為的平板車上滑行，并與固定在平板車上的水平輕質(zhì)小彈簧發(fā)生作用而被彈回，最后兩個(gè)木塊又回到小車的最左端與車保持相對靜止，重力加速度為g，求：

(1)小木塊A滑到軌道最點(diǎn)低時(shí)，對圓形軌道的壓力；

(2)A、B兩小木塊在平板車上滑行的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，細(xì)玻璃管兩頭封閉，里面灌滿了水，—個(gè)直徑小于管內(nèi)徑的蠟塊浮在玻璃管頂端處，現(xiàn)將玻璃管迅速調(diào)轉(zhuǎn)讓端朝下，并讓其水平向右運(yùn)動(dòng)，如圖乙和丙所示。不計(jì)阻力和摩擦力，可以觀察到蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡為圖乙和圖丙中虛線所示的情況．則關(guān)于玻璃管水平方向的運(yùn)動(dòng)的判斷，下列說法中正確的是：( )

A. 圖乙中玻璃管水平方向—定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 圖丙中玻璃管水平方向—定是勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 圖丙中玻璃管水平方向可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 圖乙中玻璃管水平方向可能是勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩只額定電壓均為 110V 的燈泡 A 和 B，額定功率分別為 100W 和 40W，為了使它們接到 220V 電源上能正常發(fā)光，同時(shí)電路消耗的電功率最小，如圖所示的四個(gè)電路中最合 理的是圖( )

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，水平軌道AB連接著一圓形軌道，圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，其最低點(diǎn)B與水平軌道平滑連接。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從離圓形軌道最低點(diǎn)B相距為L處的C點(diǎn)由靜止開始在電場力作用下沿水平軌道運(yùn)動(dòng)。已知小球所受電場力與其所受的重力大小相等，重力加速度為g，水平軌道和圓形軌道均絕緣，小球在運(yùn)動(dòng)過程中所帶電荷量q保持不變，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：

（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大��；

（2）小球由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間t；

（3）小球運(yùn)動(dòng)到與圓形軌道圓心O等高的D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在x軸方向?qū)挾染鶠?/span>a，在y軸方向足夠?qū)挘F(xiàn)有一高為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域．若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较�，在下圖中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖, 一半球形的坑，其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N剛好與圓心等高�，F(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn)同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿如圖所示的方向拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空氣的阻力。則下列說法正確的是

A. 兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點(diǎn)，v1＋v2就為常數(shù)

B. 兩球拋出的速率之比為1:3

C. 若僅從M點(diǎn)水平拋出的小球，改變拋出的速率，小球可能垂直坑壁落入坑中

D. 若僅增大v1，則兩球可在落在坑中前相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖乙所示。同時(shí)人頂桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系，則下列說法中正確的是（ ）

A. 猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線

B. 猴子在0~2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C. t=0時(shí)猴子的速度大小為8m/s

D. t=1s時(shí)猴子的加速度大小為4m/s2

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